生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

張迎春, 頡建明, 郁繼華, 唐超男, 王 成

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070)

萵筍(Lactucasativavar.Angustana)是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、含有多種維生素、在我國(guó)種植比較普遍的短季節(jié)蔬菜[1]。萵筍葉可食用, 但主要食用部分是肉質(zhì)莖。肥料在作物生產(chǎn)中起著關(guān)鍵作用, 合理施用化肥是作物在生產(chǎn)中獲得較高產(chǎn)量的重要措施。農(nóng)民為追求高產(chǎn), 化肥用量大幅增加, 有機(jī)肥施用減少, 造成蔬菜品質(zhì)下降和環(huán)境污染, 已成為蔬菜生產(chǎn)中普遍存在的問(wèn)題[2-3]。合理減少化肥施用量, 配施適宜的生物有機(jī)肥, 是提高肥料利用率和發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的必要選擇。

減少化肥、配施有機(jī)肥在經(jīng)濟(jì)上是可行的, 也是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的環(huán)保方法[4]。長(zhǎng)期施用生物有機(jī)肥能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量, 提高土壤肥力和作物產(chǎn)量[5]。施用有機(jī)肥可以改善有機(jī)碳的固存, 并保持其在土壤中的穩(wěn)定性, 而化肥增加的有機(jī)碳穩(wěn)定性較低[6]。Huang等[7]研究發(fā)現(xiàn), 生物有機(jī)肥通過(guò)改善土壤理化性質(zhì)和土壤微生物群落的組成, 從而有效地抑制了黃瓜枯萎病的發(fā)生。張?jiān)苽サ萚8]研究發(fā)現(xiàn), 化肥減量配施生物有機(jī)肥, 增加了根際土壤中微生物的數(shù)量, 與常規(guī)施肥相比, 煙草產(chǎn)量增加了17.1%。Wu等[9]在辣椒上的研究表明, 施用生物有機(jī)肥可以促進(jìn)辣椒生長(zhǎng), 增加產(chǎn)量。徐明崗等[10]通過(guò)長(zhǎng)期田間定位試驗(yàn)證明有機(jī)肥化肥配施能培肥土壤, 提高水稻產(chǎn)量和肥料利用率。Shukla等[11]研究表明, 生物肥和化肥配施能顯著提高鷹嘴豆的產(chǎn)量。蓋霞普等[12]認(rèn)為, 在施用化肥的基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥, 在提高產(chǎn)量的同時(shí)也會(huì)增加氮素淋失的風(fēng)險(xiǎn)。生物肥能顯著提高黃瓜植株葉片葉綠素含量和光合能力, 同時(shí)增強(qiáng)植株根系活力及養(yǎng)分吸收能力[13]。張恩平等[14]研究發(fā)現(xiàn), 氮磷鉀肥配施有機(jī)肥能提高土壤酶活性, 改善番茄品質(zhì)。以往研究大多關(guān)注化肥與定量生物有機(jī)肥組合對(duì)作物生長(zhǎng)的影響, 但不同施肥特別是不同水平生物有機(jī)肥與化肥減量配施對(duì)蔬菜生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響報(bào)道較少。本次試驗(yàn)選擇在甘肅省武山縣洛門鎮(zhèn)蔬菜種植區(qū), 研究化肥減量并配施不同水平的生物有機(jī)肥對(duì)萵筍生長(zhǎng)生理、光合作用、品質(zhì)和產(chǎn)量的影響, 旨在研究分析部分生物有機(jī)肥替代化肥對(duì)萵筍生長(zhǎng)的影響機(jī)理, 篩選出適宜試驗(yàn)區(qū)萵筍生產(chǎn)的生物有機(jī)肥替代量, 為當(dāng)?shù)厝n筍的高效優(yōu)質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)合理的施肥方案和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年12月在甘肅省天水市武山縣洛門鎮(zhèn)王家莊村一農(nóng)戶的責(zé)任田內(nèi)進(jìn)行, 塑料大棚長(zhǎng)42.5 m, 寬9.5 m, 面積406 m2, 土壤類型為沙壤土。試驗(yàn)田地勢(shì)平坦, 肥力中等均勻, 灌溉方便, 前茬為蒜苗。試驗(yàn)點(diǎn)地處甘肅省東南部, 屬溫帶大陸性半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候, 位于東經(jīng)105°4′25″, 北緯34°35′10″,平均海拔為1 415 m。年平均氣溫9.95℃, 年均降水量570 mm, 年蒸發(fā)量1 500 mm, 無(wú)霜期175 d。

試驗(yàn)前耕層0～20 cm土層土壤理化性狀：有機(jī)質(zhì)15.73 g·kg-1, 堿解氮85.63 mg·kg-1, 速效磷91.60 mg·kg-1, 速效鉀139.67 mg·kg-1, 電導(dǎo)率426.85 μs·cm-1。

1.2 供試材料

供試蔬菜是尖葉萵筍, 供試生物有機(jī)肥為“綠能瑞奇”精制活性有機(jī)肥(有效活菌數(shù)≥0.2×109·g-1, N 2.88%, P2O51.28%, K2O 1.80%, 有機(jī)質(zhì)≥50%, 腐植酸≥25%)；化肥為尿素(N46%)、過(guò)磷酸鈣(P2O516%)、硫酸鉀(K2O 52%)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

萵筍于2017年12月20日播種, 采用一壟雙行壟面覆膜栽培, 壟寬50 cm, 溝寬30 cm, 株距35 cm, 生物有機(jī)肥作為底肥一次性施入, 化肥分三次追施, 追肥采用溝施覆土方式, 每次施肥后灌水, 田間管理與當(dāng)?shù)胤N植方式相同, 且嚴(yán)格控制一致。經(jīng)過(guò)調(diào)研, 考慮作物需肥規(guī)律, 兼顧肥料利用率, 在當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶普通化肥常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上, 化肥施肥總量較常規(guī)施肥減量20%(氮、磷、鉀分別減施17%、18%和25.5%)和30%(氮、磷、鉀分別減施30%、26%和35%)。本試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理：不施肥(CK1)、常規(guī)施肥(CK2)、80%常規(guī)施肥+200 kg·667m-2生物有機(jī)肥(T1)、80%常規(guī)施肥+400 kg·667m-2生物有機(jī)肥(T2)、70%常規(guī)施肥+400 kg·667m-2生物有機(jī)肥(T3)、70%常規(guī)施肥+200 kg·667m-2生物有機(jī)肥(T4)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì), 3次重復(fù), 小區(qū)面積為22 m2, 各處理施肥量見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)各處理的施肥量

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 葉片光合作用的測(cè)定 萵筍蓮座期每小區(qū)隨機(jī)選取3株, 于晴天上午9∶00-11∶00, 采用CIRAS-2型便攜式光合儀(英國(guó)PP-System公司生產(chǎn))測(cè)定萵筍植株心葉下第4片完全葉的光合特性：凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)及蒸騰速率(Tr)。光合色素含量(葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素)用80%丙酮提取, TU-1900型分光光度計(jì)比色。

1.4.2 生長(zhǎng)性狀與根系活力的測(cè)定 成熟期每小區(qū)隨機(jī)選取3株萵筍,用卷尺測(cè)定植株株高(莖基部到生長(zhǎng)點(diǎn)的高度,cm)、莖長(zhǎng)(莖基部到莖頂端生長(zhǎng)點(diǎn)的高度,cm)、根長(zhǎng)(主根長(zhǎng)度,cm),用游標(biāo)卡尺測(cè)定最大部莖粗(莖基部至第一片真葉葉痕節(jié)間中部的直徑,cm)、頂端莖粗(莖頂端生長(zhǎng)點(diǎn)往下2 cm處的直徑,cm)、根粗(根基部直徑,cm)。采用紅四氮唑(TTC)法測(cè)定根系活力[15]。

1.4.3 產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定 成熟期按小區(qū)進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定。成熟期每小區(qū)隨機(jī)選取3株萵筍測(cè)定其莖、葉各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)?？扇苄缘鞍缀坑每捡R斯-G250染色法測(cè)定；可溶性糖含量用蒽酮比色法測(cè)定；硝酸鹽含量用水楊酸-硫酸法測(cè)定；維生素C含量用2, 6-二氯酚靛酚比色法測(cè)定[16]。

1.4.4 計(jì)算方法[17-18]肥料貢獻(xiàn)率(FCR)是肥料對(duì)作物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率, 是把不施肥處理(CK1)的產(chǎn)量視為地力對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn), 以其為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算反映投入肥料生產(chǎn)能力的指標(biāo)。

肥料貢獻(xiàn)率=(施肥處理產(chǎn)量-不施肥處理產(chǎn)量)/施肥處理產(chǎn)量×100%

增產(chǎn)率=(施肥產(chǎn)量-對(duì)照產(chǎn)量)/對(duì)照產(chǎn)量×100%

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理和作圖采用Microsoft Excel 2010, 統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0, 并采用Duncan法檢驗(yàn)處理間顯著水平(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍生長(zhǎng)的影響

生物有機(jī)肥部分替代化肥處理的株高較CK2處理均有所提高(表2), 且T2、T3、T4顯著(P<0.05)高于CK2, 其中T2最高, 與CK2相比提高了4.56%。在相同的化肥施用量下, 增施400 kg·667m-2生物有機(jī)肥的處理株高均高于增施200 kg·667m-2的處理。

由表2可知, 各施肥處理中CK2莖長(zhǎng)最短,為43.77 cm, T1和T2處理萵筍莖長(zhǎng)最長(zhǎng), 顯著高于CK2處理。在相同生物有機(jī)肥施用量下, 化肥減量20%的處理莖長(zhǎng)均高于減量30%的處理。

各處理最大部莖粗和頂端莖粗分別以T2處理和T1處理最高, 較CK2處理分別提高了7.88%和14.98%。通過(guò)對(duì)最大部莖粗和頂端莖粗的綜合評(píng)價(jià), 得出各處理萵筍莖粗表現(xiàn)為T2>T1>T3>T4>CK2>CK1。

從表2中看出, 增施生物有機(jī)肥的各處理根長(zhǎng)較CK2處理均顯著提高, 增加了6.05%～15.55%。各施肥處理的根粗以T2處理最大, 較CK2處理增加了7.12%。生物有機(jī)肥施用量相同時(shí), 化肥減施20%的處理根粗均顯著高于化肥減施30%的處理。

表2 不同施肥處理對(duì)萵筍生長(zhǎng)的影響/cm

注：不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Different letters are significantly different among treatments atP<0.05. The same below.

2.2 生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍生理性狀的影響

2.2.1 根系活力 圖1為不同施肥處理下萵筍的根系活力。增施生物有機(jī)肥的各處理根系活力較CK2處理均有所提高, 且T1、T2、T3處理與CK2差異顯著。同一化肥施用量處理下, 生物有機(jī)肥施用量為400 kg·667m-2的處理較施用量為200 kg·667m-2的處理根系活力強(qiáng), 差異未達(dá)顯著水平。在相同的生物有機(jī)肥施用量下, 化肥減施20%的處理根系活力較減施30%的處理強(qiáng), 且差異顯著。

2.2.2 光合色素含量 不同施肥水平下(表3), 葉綠素總量隨著化肥施用量的減少先增加后降低, 以T1和T2處理最高。在相同化肥施用量下, 生物有機(jī)肥增施400 kg·667m-2的處理葉綠素總量皆高于增施200 kg·667m-2的處理, 但差異未達(dá)顯著水平。

由表3可知, 各施肥處理葉綠素a的含量均顯著高于不施肥處理。葉綠素a含量變化和葉綠素總量變化趨勢(shì)基本一致。葉綠素b的含量以T2處理為最高, 達(dá)到0.659 mg·g-1, 比CK2增加了1.38%。增施生物有機(jī)肥的量相同時(shí), 化肥減量20%的處理葉綠b的含量皆高于減量30%的處理, 但差異不顯著。在相同的化肥施用水平下, 增施生物有機(jī)肥的量為400 kg·667m-2時(shí)葉綠素b的含量均高于施用量為200 kg·667m-2的處理, 但差異不顯著。

如表3所示, 各處理類胡蘿卜素含量以T4為最高, 與CK2相比達(dá)到顯著水平。T1、T2、T3處理類胡蘿卜素含量相差不大, 且處理間差異不顯著。

表3 不同施肥處理對(duì)萵筍葉片光合色素含量的影響/(mg·g-1)

2.3 生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍葉片光合參數(shù)的影響

由表4可知, 各施肥處理的凈光合速率(Pn)均顯著高于CK1。在同一化肥施用水平下, 生物有機(jī)肥用量為400 kg·667m-2的處理Pn均高于用量為200 kg·667m-2的處理；增施生物有機(jī)肥的量相同時(shí), 隨化肥施用量的減少, 萵筍葉片Pn降低。各處理間氣孔導(dǎo)度(Gs)與Pn的變化趨勢(shì)相似, T2處理的Gs值顯著高于其他處理, 較CK2增加45.64%。增施生物有機(jī)肥的各處理蒸騰速率(Tr)較CK2處理均有所提高, 且T2顯著高于CK2, 增加18.39%。施用生物有機(jī)肥的處理胞間CO2濃度(Ci)較CK2均有所降低, CK2的Ci顯著高于其他處理。

2.4 生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍產(chǎn)量的影響

由表5可知, 各施肥處理的產(chǎn)量均顯著高于不施肥處理(CK1), 施用生物有機(jī)肥的處理產(chǎn)量分別比單施化肥的處理(CK2)增產(chǎn)4.76%、15.31%、11.06%和4.11%, 其中T2產(chǎn)量最高, 達(dá)8 277.00 kg·667m-2。T1與T4相比、T2與T3相比均無(wú)顯著差異。在相同化肥施用水平下, 增施生物有機(jī)肥的量為400 kg·667m-2的處理增產(chǎn)率顯著高于施用量為200 kg·667m-2的處理。肥料貢獻(xiàn)率以T2最高, T3次之, CK2最小。T1處理與T4處理的肥料貢獻(xiàn)率無(wú)顯著差異, 但顯著高于CK2處理。

2.5 生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍品質(zhì)的影響

與CK2相比, 減施化肥的處理萵筍莖、葉中硝酸鹽含量均顯著降低(表6), 且隨著化肥施用量的減少而降低。莖中T3處理的硝酸鹽含量顯著低于T2處理, 葉中T4處理的硝酸鹽含量顯著低于T1處理。同一處理下萵筍莖中硝酸鹽含量均高于葉。

表4 不同施肥處理對(duì)萵筍葉片光合參數(shù)的影響

在同一處理下, 萵筍莖中維生素C、可溶性糖和可溶性蛋白的含量均低于葉。莖、葉中維生素C均以T2處理最高, T1次之, 且兩者之間差異顯著, 并顯著高于CK2。生物有機(jī)肥施用量相同時(shí), 化肥減量20%的處理維生素C含量皆高于減量30%的處理, 且差異顯著。相同化肥施肥水平下, 生物有機(jī)肥施用量為400 kg·667m-2的處理維生素C的含量均顯著高于用量為200 kg·667m-2的處理。

表5 不同施肥處理對(duì)萵筍產(chǎn)量和肥料貢獻(xiàn)率的影響

表6 不同施肥處理對(duì)萵筍莖葉品質(zhì)的影響

不同施肥處理下, 萵筍莖、葉中的可溶性糖含量均以T2處理最高, 分別較CK2同部位提高了41.91%和27.34%, 且差異顯著。萵筍莖中T1與T2、T4與T3相比, 后者可溶性糖含量均高于前者, 且差異顯著。相同生物有機(jī)肥施用量下, 莖中可溶性糖含量表現(xiàn)為T1>T4, T2>T3, 且差異顯著。葉中可溶性糖含量和莖中表現(xiàn)趨勢(shì)相似, 但差異不顯著。

萵筍莖中可溶性蛋白含量以T2最高, 顯著高于CK2。4個(gè)增施生物有機(jī)肥的處理可溶性蛋白含量較CK2均有所提高, 分別提高了23.99%、38.88%、9.38%和6.43%。萵筍葉中以T2處理可溶性蛋白含量最高, T1次之。

2.6 生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表7可知, 不同施肥處理的萵筍產(chǎn)值、肥料成本投入和經(jīng)濟(jì)效益有差異。以試驗(yàn)進(jìn)行當(dāng)年當(dāng)?shù)氐娜n筍價(jià)格為標(biāo)準(zhǔn), 計(jì)算萵筍單位面積的經(jīng)濟(jì)效益。配施生物有機(jī)肥的各處理萵筍經(jīng)濟(jì)效益較CK2處理明顯增加, 其中T2處理經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu), 凈收益為19 570.73元·667m-2, 比CK2增收2 040.00元·667m-2,提高11.64%。

表7 不同施肥處理對(duì)萵筍經(jīng)濟(jì)效益的影響/(元·667m-2)

注：N、P2O5和K2O的價(jià)格分別為2.50、0.75元·kg-1和6.00元·kg-1；生物有機(jī)肥的價(jià)格為2.00元·kg-1；萵筍價(jià)格為2.50元·kg-1。

Note: The prices of N, P2O5, and K2O were 2.50, 0.75 yuan·kg-1and 6.00 yuan·kg-1, respectively; Bio-organic fertilizer was 2.00 yuan·kg-1; The prices of asparagus lettuce was 2.50 yuan·kg-1.

3 討 論

3.1 生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響

農(nóng)民為提高作物產(chǎn)量過(guò)量施用化肥, 而長(zhǎng)期偏施化肥會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量減少、土壤板結(jié)、作物品質(zhì)下降、環(huán)境污染和肥料利用率降低等問(wèn)題, 不能為作物創(chuàng)造有利的生長(zhǎng)環(huán)境[19-21]。生物有機(jī)肥的施入可增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量, 改變土壤理化性狀, 培肥土壤, 有利于作物根系的伸展和對(duì)養(yǎng)分的吸收[22-23]。

劉星等[24]、Yuan等[25]在馬鈴薯、煙草上的研究結(jié)果表明, 生物有機(jī)肥能促進(jìn)作物生長(zhǎng), 增加植株葉片數(shù)量。本研究發(fā)現(xiàn), 化肥減量20%并配施生物有機(jī)肥使萵筍各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均有不同程度的增加, 說(shuō)明生物有機(jī)肥替代20%的化肥能提供充足的養(yǎng)分以促進(jìn)萵筍植株的生長(zhǎng)。但化肥減量30%+200 kg·667m-2生物有機(jī)肥降低了萵筍最大部莖粗和根粗, 這與前人在甘藍(lán)[26]上的研究結(jié)果一致?？赡苁且?yàn)榛蕼p量較多加之生物有機(jī)肥替代量較少的原因, 對(duì)其生長(zhǎng)有所影響。

張雪艷等[27]通過(guò)給基質(zhì)添加生物有機(jī)肥發(fā)現(xiàn), 添加適量的生物有機(jī)肥能顯著促進(jìn)黃瓜根系的生長(zhǎng)。本試驗(yàn)中, 增施生物有機(jī)肥后萵筍的根長(zhǎng)平均提高11.81%, 根系活力平均增加17.45%, 主要是因?yàn)樵鍪┥镉袡C(jī)肥, 在很大程度上改善了根系周圍的環(huán)境, 從而提高了植株根系活力[28]。說(shuō)明生物有機(jī)肥的增施能夠促進(jìn)萵筍植株根系擴(kuò)大, 隨著土壤有效養(yǎng)分的增加進(jìn)而促進(jìn)了根系的生長(zhǎng)和根系活力的提高。

肥料是作物增產(chǎn)的物質(zhì)保證[29], 本試驗(yàn)結(jié)果表明, 施肥處理可顯著提高萵筍產(chǎn)量, 較不施肥處理增產(chǎn)18.91%～37.12%。增施生物有機(jī)肥增產(chǎn)率在4.11%～15.31%之間, 增產(chǎn)效果顯著。張鈞恒等[30]、Wei等[31]的研究結(jié)果與此一致。增施生物有機(jī)肥雖然使成本投入提高, 但產(chǎn)量顯著高于常規(guī)施肥, 因此產(chǎn)出能力提升, 收益增加。T2產(chǎn)量顯著高于T1, 說(shuō)明萵筍產(chǎn)量隨著生物有機(jī)肥施用量的增加而提升。T3與T4差異不顯著, 可能是化肥減量較多的緣故。T1與T4, T2與T3均無(wú)顯著差異。說(shuō)明化肥減量20%和30%對(duì)產(chǎn)量無(wú)明顯影響, 增施生物有機(jī)肥有利于提高萵筍產(chǎn)量。引起這一結(jié)果的原因可能是生物有機(jī)肥中含有的活菌和腐殖酸能有效改善根際土壤生態(tài)環(huán)境, 促進(jìn)土壤中微生物的繁殖, 提高根系活力, 促進(jìn)根系發(fā)育, 進(jìn)而提高養(yǎng)分的吸收利用。

本試驗(yàn)中,減施化肥并增施生物有機(jī)肥顯著提高了肥料貢獻(xiàn)率。說(shuō)明常規(guī)施肥供大于求, 部分養(yǎng)分不能被植株吸收利用, 使肥料貢獻(xiàn)率降低, 造成資源的浪費(fèi), 甚至成為污染環(huán)境的危險(xiǎn)因素。宇萬(wàn)太等[32]的研究結(jié)果也與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.2 生物有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)萵筍光合特性及品質(zhì)的影響

植株產(chǎn)量的高低取決于光合作用的效率, 而植物的光合作用又離不開光合色素的參與[33]。本試驗(yàn)中, 增施生物有機(jī)肥通過(guò)提高光合色素含量, 可提高功能葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率, 降低胞間CO2濃度, 從而促進(jìn)萵筍生長(zhǎng)期光合產(chǎn)物的積累。Agegnehu等[34]研究結(jié)果顯示, 生物有機(jī)肥配施對(duì)花生葉片葉綠素含量的增加有促進(jìn)作用。葉片中光合色素含量的升高, 就意味著可以將更多的光能轉(zhuǎn)為化學(xué)能, 進(jìn)而提高植株光合作用的效率, 說(shuō)明生物有機(jī)肥與化肥配施在一定程度上能提高植株的光合效率[35]。本試驗(yàn)中, 增施生物有機(jī)肥后, 萵筍葉片氣孔導(dǎo)度較單施化肥增高, 400 kg·667m-2生物有機(jī)肥替代20%的化肥植株光合速率顯著提高。本試驗(yàn)結(jié)果與許小偉等[36]在花生上的結(jié)論大致相同。說(shuō)明化肥減施并配施生物有機(jī)肥對(duì)光合作用有促進(jìn)效果, 光合速率和氣孔開度升高, 其原因可能是增施生物有機(jī)肥有利于保持較高的氣孔開度, CO2易進(jìn)入葉肉細(xì)胞, 保證了充足的CO2供應(yīng)量。化肥減量30%時(shí), 萵筍葉片的光合速率有所下降，說(shuō)明化肥減量過(guò)多時(shí)會(huì)造成植株葉片光合速率的降低, 可能原因是鉀肥減量過(guò)多, 因缺鉀導(dǎo)致葉片光合速率下降[37]。本試驗(yàn)中, 光合速率和氣孔導(dǎo)度的變化與胞間CO2濃度的變化趨勢(shì)相反, 說(shuō)明萵筍光合速率下降并非由氣孔導(dǎo)度下降導(dǎo)致CO2的供應(yīng)量減少所致, 而是由非氣孔因素阻礙了CO2的利用[38]。

硝酸鹽含量是蔬菜安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一, 本試驗(yàn)所有處理中萵筍硝酸鹽含量處于226.360～492.325 mg·kg-1之間(表6)。當(dāng)化肥施用過(guò)多時(shí), 植物奢侈吸收, 硝酸鹽在植株體內(nèi)積累, 造成硝酸鹽含量超標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果表明, 萵筍莖、葉中硝酸鹽含量隨著化肥施用量的減少而降低, 說(shuō)明化肥減施可有效降低萵筍可食用部分中硝酸鹽的積累, 提高萵筍食用安全性。這與李杰等[39]的研究結(jié)果一致。施用生物有機(jī)肥可以增加萵筍可食用部分中的維生素C的含量。施肥量過(guò)多或過(guò)少都會(huì)降低萵筍莖、葉中可溶性糖的含量[40], 400 kg·667m-2生物有機(jī)肥替代20%的化肥時(shí)莖、葉中可溶性糖含量最高, 說(shuō)明生物有機(jī)肥替代適宜的化肥可顯著提高可食用部分的可溶性糖含量, 改善風(fēng)味品質(zhì)。T4處理可溶性糖和可溶性蛋白含量有所降低, 可能是因?yàn)榛蕼p量過(guò)多, 同時(shí)配施的生物有機(jī)肥也較少的原因。說(shuō)明生物有機(jī)肥部分替代化肥可以提高萵筍可食用部分中維生素C、可溶性糖和可溶性蛋白的含量, 從而提高萵筍的品質(zhì)。冉烈[41]等的研究表明, 適當(dāng)?shù)拟浄仕娇梢愿纳迫n筍品質(zhì)。本試驗(yàn)中, 對(duì)萵筍莖、葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究表明, 萵筍葉所含可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C均高于莖,而硝酸鹽的含量低于莖, 說(shuō)明葉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)于莖, 應(yīng)提倡食用萵筍葉, 以充分發(fā)揮莖、葉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

4 結(jié) 論

400 kg·667m-2生物有機(jī)肥替代20%的化肥(T2)可顯著促進(jìn)萵筍植株的生長(zhǎng), 增強(qiáng)葉片光合速率, 增加產(chǎn)量, 并改善可食用部分的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì), 同時(shí)還可降低萵筍莖、葉中硝酸鹽的含量。所以, 化肥減施20%并配施400 kg·667m-2生物有機(jī)肥, 實(shí)現(xiàn)了肥料資源的合理配置和利用,可作為萵筍種植中較為科學(xué)經(jīng)濟(jì)的施肥方式。